雙偏振差頻有源光纖激光超聲探針的研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)是伴隨著光纖通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的傳感技術(shù)，憑借其一系列的優(yōu)點(diǎn)如靈敏度高、絕緣性好、體積小、質(zhì)量輕、免疫電磁干擾和易于架設(shè)等成為新一代傳感器的首選材料。利用光纖傳感技術(shù)制作的光纖激光超聲探針是一種應(yīng)用于醫(yī)用超聲檢測(cè)的醫(yī)用光纖水聽(tīng)器設(shè)備，其充分發(fā)揮了光纖傳感器本身的優(yōu)良特性，性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的壓電式醫(yī)用超聲水聽(tīng)器，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)潛力。
　　本文在分析光纖DBR激光傳感器的工作原理的基礎(chǔ)上，提出了利用其檢測(cè)超

2、聲波的性質(zhì)而以之為基礎(chǔ)制作光纖激光超聲探針的方案。通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)證明了該光纖激光探針具有同時(shí)檢測(cè)超聲波的功率密度、頻率和傳播方向這三個(gè)參量的能力，并可以利用激光器的拍頻輸出頻譜確定參量的具體大小。最后對(duì)其溫度檢測(cè)的性能進(jìn)行初步驗(yàn)證，證明了其具有超聲與溫度雙參量檢測(cè)的潛在應(yīng)用。本論文的主要工作如下：
　　(1)研究光纖聲波傳感器的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀，分析不同類(lèi)型光纖聲波傳感器的傳感機(jī)理，并對(duì)其進(jìn)行了比較，提出了基于外差法拍頻檢測(cè)的光纖

3、DBR激光超聲傳感器作為光纖超聲探針的方案。
　　(2)分析光纖DBR激光超聲探針對(duì)超聲的功率密度、頻率和傳播方向的具體檢測(cè)原理，搭建光纖激光超聲探針實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)證明其超聲檢測(cè)的能力，并通過(guò)與壓電超聲換能器的對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該超聲探針性能上的優(yōu)越性。
　　(3)從使用背景上證明超聲與溫度雙參量測(cè)量的可行性，通過(guò)理論分析和探究性實(shí)驗(yàn)證明該光纖激光超聲探針具備溫度與超聲雙參量同時(shí)傳感的功能，為以后開(kāi)發(fā)功能完善的超聲與溫度